Rüzgar Türbini Çalışma Prensibi

Rüzgar Türbini Nasıl Çalışır?

Yeterli yükseklikte bir destek kulesinin tepesine büyük kanatlara sahip bir hava türbini monte edilmiştir. Rüzgar türbin kanatlarına çarptığında, rotor kanatlarının tasarımı ve hizlaması nedeniyle türbin döner. Tübin şaftı, bir elektrik jeneratörü ile bağlantılıdır. Jeneratörün çıktısı elektrik kabulleri aracılığıyla toplanır.

Rüzgar Türbini Çalışması

Rüzgar rotor kanatlarına çarptığında, kanatlar dönmeye başlar. Tübin rotoru, yüksek hızlı bir dişli kutusu ile bağlantılıdır. Dişli kutusu, rotordan düşük hızdan yüksek hızlı dönüşüm sağlar. Dişli kutusundan çıkan yüksek hızlı şaft, jeneratörün rotoru ile bağlantılıdır ve bu nedenle elektrik jeneratörü daha yüksek hızda çalışır. Jeneratör alan sisteminin manyetik bobinlerine gerekli sebep vermek için bir tetikleyici gereklidir, böylece gerekli elektriği üretmesi sağlanır. Alternatörün çıkış uçlarında üretilen gerilim, hem alternatörün hızına hem de alan akımına orantılıdır. Hız, kontrol dışı olan rüzgar gücü tarafından yönetilir. Bu nedenle, alternatörden gelen çıkış gücünün birliğini korumak için, doğal rüzgar gücüne bağlı olarak tetikleme kontrol edilmelidir. Tetikleyici akımı, rüzgar hızını algılayan bir türbin kontrolcü tarafından kontrol edilir. Sonrasında, elektrik jeneratörü(alternatör) çıkış gerilimi bir dikdörtgenleştiriciye verilir, burada alternatör çıkışı DC'ye dönüştürülür. Daha sonra bu dikdörtgenleştirilmiş DC çıkışı, istikrarlı AC çıkışı elde etmek için hat dönüştürücü birime verilir ve sonunda yukarı doğru dönüştürücü yardımıyla ya elektrik iletim ağına ya da iletim şebekesine beslenir. rüzgar türbinine (motor, batarya vb.) iç yardımcı sistemlere güç sağlamak için kullanılan ek bir birim vardır, bu İç Besleme Birimi olarak adlandırılır.
Modern büyük bir rüzgar türbinine iki başka kontrol mekanizması da eklenmiştir.

• Tübin kanadının yönünü kontrol etme.

• Tübin yüzeyinin yönünü kontrol etme.

Tübin kanatlarının yönü, kanatların taban merkezinden yönetilir. Kanatlar, dişli ve küçük bir elektrik motoru veya hidrolik dönen sistem aracılığıyla merkezi merkeze bağlanmıştır. Sistem, tasarımına bağlı olarak elektriksel veya mekanik olarak kontrol edilebilir. Kanatlar, rüzgarın hızına göre çevrilir. Bu teknik, pitç kontrol olarak adlandırılır. Bu, rüzgarın yönünde en iyi mümkün şekilde türbin kanatlarının hizalanmasını sağlar ve optimize edilmiş rüzgar gücü elde edilir.

Nasel veya türbinin tüm bedeninin yönü, değişen rüzgar yönünü takip ederek rüzgardan maksimum mekanik enerji hasadı sağlayabilir. Rüzgarın yönü ve hızı, naselin arkasındaki tepede yerleştirilen bir anemometre (otomatik hız ölçüm cihazı) ve rüzgar vane ile algılanır. Sinyal, elektronik mikroişlemci tabanlı bir kontrol sistemi tarafından geri beslenir, bu sistem, tüm naseli rüzgar yönünde yönlendirmek için dişli düzeni ile yana dönme motora yönetir.
Bir rüzgar türbininin iç blok diyagramı